Grundläggande principer för sammanfogning av trä
Du har säkert redan hört talas om trähusen som byggdes i kuperade områden förut utan en enda spik. Att bygga sådana hus krävde mycket tålamod och skicklighet i att montera delarna. Exemplet med de husen visar att trädetaljer kan “skräddarsys” på ett sådant sätt att de sitter tätt mot varandra och samtidigt står stadigt. Vi kan även tillämpa detta i fallet när anslutningarna är fixerade: med spik, träskruv, lim, kalllimning, etc.
Nitning (fig1, del1) håller fogen bra endast i fallet när den utförs med två spikar. Detta gäller även en skarv gjord med träskruvar. Runt en enda spik eller träskruv kan delarna roteras som runt en tapp.
Träfogar
Överlappning och kantfogar
Det enklaste sättet att foga trä är en överlappsfog, då två material viks över varandra, och fogen spacklas, fästs med spik eller träskruv (bild 1, del 2a). Fogen blir mer hållbar om ett lager tas bort diagonalt från varje del så att en lutande Z-fog erhålls (Figur 1, del 2b). Om fogen kommer att utsättas för tryck i fogens riktning, är det bättre att ta bort hälften av tjockleken från varje del vid fogen och utföra fogen enligt figur 1, del 2c. This joint can hold even just one screw firmly, and the sliding of the joint prevents cutting.
Figure 1 — Riveting and basic lap, edge and tongue-and-groove joints.
The toothed flap forms a solid stretch joint without the use of screws. Nackdelen med denna skarv är att sammanfogningen av de två delarna endast kan göras från sidan (bild 1, del 2d).
For larger pieces, it is safer to join with an edge notch or tongue and groove (picture 1, part 3). För att göra fogen bildas en fjäder på den ena delen och ett spår bildas på den andra (dessa typer av fogar förekommer med trägolv eller parkett). With these joints, the fit must be exact and the parts must be precisely machined with a chisel, saw and profile planer. The hard edge bar near the drawing board is attached in this way.
En enklare fog är en kantskåra, där båda delarna är skårade på samma sätt. Där behöver endast en kantskåra göras med hjälp av en profilhyvel.
Fogar med träpluggar
Skarvningen med träpluggar (bild 2, del 1) utförs med hjälp av runda eller fyrkantiga träpluggar. Sådana fogar kan ses i bord och stolar. För runda pluggar, som är delade eller gjorda på en svarv, borras hål i den andra delen av fogen. Det är möjligt att borra hål i båda delarna av fogen och göra pluggarna separat från lövträ. Det är viktigt att det finns minst två pluggar i fogen (runt en plugg finns möjlighet att rotera materialet som runt något skaft) och att hålen är djupare än pluggarnas längd. Annars vilar pluggen på botten av hålet och anslutningen kan inte dras åt.
En plugg gjord med en mejsel (bild 2, del 2) är svårare att göra, liksom det nödvändiga hålet för den, men endast en plugg räcker för att ansluta med en plugg gjord på detta sätt. Den är gjord i fall där delen inte får rotera runt sin axel. Man bör vara uppmärksam på att lämna tillräckligt tjocklek runt öppningen så att delen inte går sönder på grund av belastningen.
Bild 2 — Träpinnar, laxstjärts- och spont- och spårfogar.
Laxstjärt, fjäder och spår
För att binda de längre bitarna längs sidorna, appliceras en trapetsfog (laxstjärtsfog) (Fig.2, del 3). Att göra denna fog kräver mycket tålamod och ett bra verktyg. Den används vid sammanfogning av hyllor. Den största nackdelen med denna typ av sammanfogning är att sammanfogningen endast kan göras från sidan. “Laxstjärten” måste gå in i spåret som är tvärgående mot fibrernas riktning, annars kommer det att bli rivning, brott på den sammanfogade delen.
De kortare delarna är anslutna till not och fjäder (Fig2, del 4). De skarvar som är kortare här är gjorda på samma sätt som i patosbrädorna, bara här är de kortare. En modifierad form av denna fog för att ansluta längre delar är en fog med tänder (fig3, del1).
Figur 3 — Tandförband, vinkelförband och plugg- och stiftanslutning.
Hörn- och löstagbara leder
För hörnfogar används en sned not- och notfog (Fig3, del2) eller spårförsänkt triangulär stickpropp eller externt fäst triangulär förstärkning (Fig.3, del3). Det används främst för att göra tavelramar.
Skarvar som kan tas isär utan svårighet görs med en plugg och en kil (Fig3, del4). De dras åt och lossnar efter behag.
Om vi av någon anledning inte kan göra en plugg-och-stift-fog, så kan en solid fog uppnås genom att använda en hårdträstift med en vinkel mellan2och5° eller ett metallstift, hammar in i pluggen som tidigare satts in i öppningen (Fig4, del1). Kilen sprider pluggen och stärker därmed anslutningen. Ett exempel på denna anslutning är fästet av hammarhuvudet på handtaget. Pluggen måste stå med bladet vinkelrätt mot fibrernas riktning både i öppningen och i pluggen, annars kan skarven spricka istället för att fästas.
Lastfördelning
Stöd och kraftöverföring i balkar
Slutligen kommer vi att visa några exempel på självbärande struktur. På bilden4, del2, kan du se den sneda strålen. Balken som extruderas på detta sätt kommer inte att glida från pelarna, och krafterna som uppstår i stöden är vinkelräta mot längdaxeln och orsakar inte sned böjning av pelarna.
Bild4— Fixering av pluggen med en kil och överföring av krafter i balkfogarna.
In the picture 4, part of 3, it is shown leaning of an inclined beam on a horizontal one. Med en sådan anslutning är den sneda kraften uppdelad i horisontell och vertikal. Den vertikala kraften verkar på den horisontellt placerade balken, medan den horisontella kraften verkar på “nosen” av balken. När vi formar anslutningen på detta sätt måste vi se till att “näsan” på den horisontella balken är tillräckligt stark, så att den inte går sönder på grund av horisontell kraft, och till och med glider, och kollapsar hela strukturen.
Self-supporting door construction
Figure 5 shows the “load” and “self-supporting” door construction. (Self-supporting is a structure that does not need to be strengthened, held separately.)
Figure 5 — Door deformation and stiffening with diagonal board or steel cable.
The picture above shows that due to the weight of the door, the hinges are deformed (the door is lowered). Det övre fästet dras ut medan det nedre trycks in i väggen.
The middle picture shows how the door can be made self-supporting by pressing it. Vikten av dörren tas av den förstärkta diagonala plankan Z, och därför måste vi ansluta den till de övre och nedre plankorna med ett nosutlopp för att förhindra glidning. The picture below shows a self-supporting construction by pulling out a steel cable.
Precise production of wooden joints
Det är viktigt att göra träfogdelarna så exakt som möjligt, dvs. att pluggen passar exakt i hålet, tanden i hålet för tanden etc. För att uppnå detta måste vi antingen noggrant mäta och märka, använda ett specialverktyg, eller göra en mall eller…osv. Den enklaste lösningen är dock att göra en del först och sedan använda den som mall för att markera den andra delen. På detta sätt, även om den första delen som skapas inte är den mest exakta, kommer den andra delen att justeras, lämpligt (bild 6).
Bild 6 — Överför mått från den första till den andra delen av leden för exakt passform.